автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.13, диссертация на тему:Повышение пропускной способности и обеспечение постоянной загрузки магистральных трубопроводов при многоцелевом использовании эластичных оболочек



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА имени И. М. ГУБКИНА

ПОВЫШЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ЗАГРУЗКИ

МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ МНОГОЦЕЛЕВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛАСТИЧНЫХ ОБОЛОЧЕК

У1

На правах рукописи

ШВАРЦ Михаил Эхильевич

УДК 622.692.407

Специальность: 05.15.13.

Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва — 1989

Диссертационная работа выполнена в Специальном конструкторском бюро «Транснефтеавтоматика» Государственного комитета РСФСР по обеспечению нефтепродуктами (Госкомнефтепродукта РСФСР).

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Г. Э. Одишария

доктор технических наук, профессор В. Е. Бычков

доктор технических наук В. М. Овсянников

Ведущие предприятия — Юго-Западное управление магистральных нефгепродуктопроводов Госкомнефтепродукта РСФСР (Технический совет)

Защита диссертации состоится « »__19 г.

в_часов па заседании Специализированного совета по защите

диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Московском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институте нефти и газа имени И. М. Губкина по адресу: 117917, Москва, ГСП-1. Ленинский проспект, дом. 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИН Г имени И. М. Губкина.

Автореферат разослан « »_19 г.

Ученый секретарь л I )

Специализированного совета // I/

кандидат технических паук, доцентР- А. Алиев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В период революционной перестройки экономики трубопроводный транспорт призван способствовать разрешению глобальных транспортных проблем. Это обстоятельство предопределило необходимость его дальнейшего развития. Под развитием трубопроводного транспорта следует понимать не только сооружение новых трубопроводных магистралей, по, главным образом, применение на практике новых технологий и качественно новых видов оборудования и приборов.

В работе содержатся многоплановые исследования, направленные на создание новых технологий и необходимых для их промышленного применения новых видов трубопроводного оборудования. Структура выполненных многоплановых исследований представлена на схеме рис. 1.

Использование па трубопроводном транспорте новых технологических процессов, наряду с оснащением трубопроводов новыми видами трубопроводного оборудования, позволит решить одну из глобальных проблем страны — увеличение объема иефтегрузов и некоторых других промышленных грузов, транспортируемых по трубопроводам, и соответствующее уменьшение объема этих же грузов, транспортируемых по железным дорогам и автомобилями.

Практическая направленность выполненных исследований, содержащихся в работе, определяет ее прикладной характер.

Актуальность проблемы. Актуальность указанной проблемы определяется, с одной стороны, не способностью железнодорожного транспорта на современном этапе обеспечить перевозку всех народнохозяйственных грузов, а также высокой стоимостью автомобильного и других видов транспорта, с другой стороны, потенциальными возможностями трубопроводного транспорта, которые скрыты в полной загрузке трубопроводов, включая ныне бездействующие. Актуальность проблемы и пути ее разрешения определены рядом специальных постановлений высших государственных и партийных органов страны.

Цель работы. Выполнить комплекс теоретических, экспериментально-промышленных и опытно-конструкторских исследований, в результате которых предложить новые технологии и технические средства для их промышленного использования с целью обеспечить постоянную пропускную способность трубопроводов при минимальных энергорасходах, повысить надежность и безопасность работы трубопроводов, сохранить качество и количество последовательно перекачиваемых нефти и нефтепродуктов, расширить категории грузов, которые можно транспортировать по трубопроводам в потоке перекачиваемой жидкости.

Основные задачи диссертации. В соответствии с указанной целью для практического решения поставлены следующие задачи:

1. Исследовать геометрические параметры, механические свойства и динамические характеристики эластичных сферических оболочек, обладающих преимущественными особенностями перед другими средствами, используемыми в технологических процессах при перекачке или транспортировке углеводородного сырья и нефтепродуктов.

2. Определить эффективность эластичных сферических оболочек при удалении из трубопроводов образующихся отложений и пробок и предотвращении их образования.

3. Дать конструктивные решения для разработки и реализации новых видов трубопроводного оборудования, необходимого при вводе оболочек в трубопровод, пропуске через работающие промежуточные насосные и компрессорные станции и приеме.

ПУТЛ УСОВЕШЕНСТВОВАШ ТШОДОПИЕСШ ПРОЦЕССОВ НА ИАПСТРАЛШД ТРУБОПРОВОДАХ

Эксперпкентально-кояструктор-™ исвладппяэтпг_

Стендовые и проыывленные иоаладовачия_

Устройства обнаружения (A.c. I749I4. 252783."770958Г

Оболочки-носителя магнитного _гапша_

Краткий анализ рахитпсс конструкций носителей

Исследование практической возможности обнаружения утечек в трубопроводе_

Анализ способа регистрации ____ ... давления_

Исследование вопроса перемещения регистратора давления ~ в "трубопроводе

Оценка изменения температуры _

Контроль за состоянием тепло

Bflfl ТТдГУТЯТТТПТ ТГТГ1РПГОЯПТП

1ЕСЕ23АНЕ ПР0П7СНЮЦ СП0С0Ш0СТ;1 ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ ИИИШШХ ЭНЕРГОЗАТРАТАХ Внедрение на трубопроводном транспорте

Очистка трубопроводов от инородных предметов и удаление опрессовочной воды

Исследование вопроса предотвращения отложений на поверг ности трубопровода

Удаление газоконденсаттгх скоплений из газопроводов

Исследование возможности предотврашения загрязнения нефтепродуктов механическими пгииесяш

Исследование перетоков прп nct-ступатальном движении паздалпр телз:1 в трубопроводе

О перетоках прп движении качением оболочки-разделителя

в ТРтбо:тпоеодд _

размещение разделителен а зо—j не контактирования различных Hetfrre продуктов_

Теоретическое определение количества смеси

Проваленные исследования

Экспериментально-конструкторские исследования

Промышленные исследования —

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСА ОПТИМАЛЫЮГО ШПОЛЬЭЭВАКШ ОБОЛОЧЕК В СОЧЕТАНИИ С ПОТОЧШШ ПРИБОРАМИ Промышленные эксперименты и внедрение на трубопроводном транспорте

Промышленные эксле-. рименты и внедрение на трубопроводном транспорте

VECZIC3AKE ЕОЫВЗОВАТЕШГОЙ ПЕРЕКАЧКИ

с зыстзшди овшачши-РАашппииш

Внедрение в системе КИТ Киризи — Ленинград '

1ЕСЛЕД0ВЛ.ЧНЕ ШГГЙЙЕРНОП ТРАНСПОРПТОЗИ РАЗЛИЧИЙ ГРУЗОВ В ПОТОКЕ ПЕРЕКАЧИВАЕМОЕ " ПО ТРУБОПРОВОДУ ЗИШХЯИ - ШПЕГНЕгЗй ШЬОПРОВОЯКЫй ГИДРАВШИЖИР. ТРАНСПОРТ (ГИТ)

| Промшлетше экслест.'ентц

Стендовые эксперименты

Исследоление вопроса предотвращения образования отло-жпчи:' в трубопроводах

Навыэ технические решения, способствуют» использование оболочек а нефтепроводах (А.сГ 204074 , 223386 , 4240741

Использование результатов конструкторских исследований

Анализ состава механических пплмесей

Средства удаления окзлпш и я предупреждение ее образования (A.c. 8252081

кезив технические решения и устройства для улавливания механических примесей из потока (A.c. 868234, I509I05)

Влияние пероховатости внутренней поверхности трубы на перетоки

Постановка задачи

Влияние копленых шетупов на перетоки

Методика определения ожидаемого количества снеси

П.

Анализ применяемых способов контроля плотности в последовательно перекачиваемых неф-

тргтт^пi. — ау

Средства контроля концентрации з последовательно перекачиваемых нефтепродуктах

Валяние разделителе!! на изменение концентрации нефтепродуктов в зоне их контактиро-

даша_

Эффективность от использования разделителей прп последовательной перекачке_

Определение количества образовавшейся смеси

Устройство для пропуска разделителен через работайте промежуточные перекачиващие станцдп (A.c. 74SI59)_

Устройства для запуска и приема разделителей (A.c. 227806 33GIG7, 653029, 705192, 724875, 1089547, П5Е257)

Экспериментально-конструкторские исследования и технические решения основных узлов и элементов прсмлв-ленноВ системы КТГГ_

Эксперимента.'п.ное исследование движения --контейнеров в потоке жидкости в трубе (A.c. 626541)

Расчет нефтепродуктопровода системы КПТ

Наследование вопроса об экспериментальной опредалтпш перепада давления на контейнере

Различные конструкции контеПнеров в зависимости от назначения"трубопровода (А. о. 242617 * 503798 , 6I287I, ' 624841. .897664, 973460, I05424I;" 1Г74352).

Устройства ввода контейнеров в трубопровод (A.c. 496796 , 7497S5, 972406. 1119940)

Исследование технологии загрузки полимерных контеПнеров горячи» битумом (A.c. 866401)

Экспериментальные исследования промышленного производства поди— мерши контейнеров _

Безотходная технология использования полимерных контейнеров

□

Перспективные системы КГГТ

Устройство пропуска контеПнеров через промежуточные перекачивающие стпнцтти _

Устройство приема контейнеров (A.c. 610353, 781161)

Контроль за перемещасстз-тнся а трубопроводе контейнерами (A.c. 778680)

Другие вшш трубопроводного оборудования, созданные в результате экспериментально-конструкторских исследований (A.c. 247740 , 326395 , 372374, 397240, 503798, 527217, 542054, 571753, 694715, 724863, 86I8I2, 953341, I352291, 1460675 и др.)

Для транспортирования твмных нефтепродуктов в оболочках-контейнерах по нефтепро-дуктопроводу в потоке светлых нефггепро-дуктов_

Для транспортирования высоковязкой термонефти в оболочках-контейнерах в потоке Herf-гя пли воды

Для транспортирования по ».юрским трубопроводах! ценных видов добываемой нести

Рис. I. 'Схема .структуры исследований

4. Выполнить необходимые экспериментальные исследования с целью использования эластичных оболочек для перемещения по трубопроводам измерительных и регистрирующих приборов, позволяющих диагностировать линейную часть трубопроводов и фиксировать изменения параметров перекачки.

5. Исследовать условия эффективного использования эластичных сферических оболочек в качестве разделителей при последовательной перекачке различных нефтепродуктов по иефтепродукто-проводу с неодинаковым внутренним диаметром и не постоянным режимом перекачки.

6. Исследовать скорость и характер движения оболочек при транспортировании в них различных грузов в потоке перекачиваемой по трубопроводу жидкости с целыо разработки методики расчета максимально допустимого количества оболочек с грузом, одновременно перемещающихся по трубопроводу.

7. Определить степень износа оболочек, используемых в качестве контейнеров для транспортировки битума по пефтепродук-топроводу, и влияние износа на качество перекачиваемых светлых нефтепродуктов.

8. Выбрать конструкцию оболочки-контейнера и материала для его изготовления, предназначенной для транспортирования нефтегрузов с плотностью, превышающей плотность перекачиваемой жидкости.

9. Разработать безотходную технологию с целью дальнейшего использования полимерных оболочек-контейнеров, в частности в качестве присадки к транспортируемому битуму, что снизит себестоимость контейнерной транспортировки по трубопроводу и повысит качество битума.

10. Разработать специальное оборудование, обеспечивающее ввод партий оболочек-контейнеров в нефтепродуктопровод в поток последовательно перекачиваемых нефтепродуктов, пропуск их без остановки работы промежу шых насосных станций и непрерывный прием из нефтепродуктопровода с отделением от несущего потока и очисткой от нефтепродуктов.

11. Определить основные факторы, характеризующие экономическую эффективность контейнерного трубопроводного гидротранспорта.

Научная новизна. Впервые разработаны научные основы новых технологий, в которых предусмотрено многоцелевое использование эластичных оболочек для предотвращения образования в трубопроводах отложений и пробок, повышения надежности и безопасности работы трубопроводов, сокращения смесеобразования при последовательной перекачке разносортных нефтепродуктов и транспортировки нефтегрузов в потоке перекачиваемых по трубопроводу жидкостей.

Оригинальными исследованиями и разработками являются:

— исследование вопроса увеличения диаметра толстостенных эластичных сферических оболочек, изготовленных из разных материалов, и образующих с трубой контактное кольцо, от объема жидкости закачанной в полость оболочек;

— исследование скорости и характера движения сферической оболочки при выполнении различных технологических операций в трубопроводах соответствующего диаметра и назначения;

— исследование способности эластичных сферических оболочек предотвратить образование в трубопроводах отложений и пробок с целью их использования в технологическом процессе, обеспечивающем максимальную пропускную способность трубопроводов с минимальными энергорасходами без потерь и нарушений экологии;

— исследование перетоков между оболочкой-разделителем и трубой и влияние перетоков на смесеобразование при последовательной перекачке различных жидкостей для разработки методики расчета ожидаемого количества смеси, позволяющей оценивать экономическую целесообразность раздельной последовательной перекачки;

— исследование возможности применения оболочек в качестве носителей специальных поточных приборов и тяговых органов для дефектоскопов с целью осуществления диагностики линейной части трубопроводов и предупреждения возможных аварийных ситуаций;

— экспериментально-конструкторские исследования, направленные па создание новых видов трубопроводного оборудования, с помощью которого можно на практике применять новые технологии, предусматривающие многоцелевое использование эластичных оболочек;

— разработка системы для транспортировки нефтегрузов в оболочках-контейнерах по трубопроводу в потоке перекачиваемой жидкости;

— исследование, связанное с определением максимально допустимого количества оболочек-контейнеров с грузом одновременно перемещающихся по трубопроводу;

— исследование износа оболочек и влияние на качество перекачиваемой жидкости и др.

Практическая ценность. Применение в практике трубопроводного транспорта новых технологий и конструкторских разработок, основанных на многоцелевом использовании эластичных оболочек позволяет:

1. Очистить трубопроводы, в том числе пролегающие в горных и морских условиях, от остатков опрессовочной воды, вызывающей интенсивный коррозионный процесс.

2. Предотвратить образование в трубопроводах отложении и пробок, исключая при этом потери углеводородного сырья и нефтепродуктов и нарушения экологии.

3. Обеспечить систематическую проверку проходного сечения трубопроводов и контроль за техническим состоянием линейной части, например за целостностью тепловой изоляции и изменением толщины стеиок труб.

4. Уменьшить смесеобразование при последовательной перекачке разносортных нефтепродуктов в нефтепродуктопроводах, состоящих из труб с разным внутренним диаметром, соединенных на подкладных кольцах и газопрессовым способом.

5. Расширить категории нефтегрузов, транспортируемых по трубопроводам в потоке перекачиваемой жидкости, например транспортировка битума в полимерных оболочках-контейнерах в потоке светлых нефтепродуктов или транспортировка высоковязкой термонефти в полимерных оболочках в потоке легкой нефти или воды.

6. Оснастить магистральные трубопроводы новыми видами оборудования, в основе которых использованы результаты теоретических, экспериментально-промышленных и опытно-конструкторских исследований и разработок, позволяющих эффективно использовать оболочки в технологических процессах, осуществляемых при перекачке или транспортировке углеводородного сырья и нефтепродуктов при высокой степени механизации и автоматизации с использованием ЭВМ.

Реализация результатов диссертации. Результаты исследований, посвященные выбору оптимальных размеров сферических оболочек [6, 9], а также определению износостойкости [10], использованы в производстве резиновых оболочек в Московском ПО «Каучук» и учтены в ГОСТе 21 218-75. Результаты исследований динамики движения сферических оболочек, представленные в виде расчетных формул, графиков и таблиц, которые позволяют определять перепады давления для страгивания оболочек с места и перемещения со скоростью, близкой к скорости потока [5], включены в методические материалы, которыми пользуются на трубопроводных предприятиях Миннефтегазпрома и Госкомнефтепродукта РСФСР.

Результаты исследований, посвященные применению сферических оболочек в качестве разделителей, используются в технологии последовательной перекачки бензина и дизельного топлива по крупнейшему нефтепродуктопроводу Куйбышев — Пенза — Брянск (диаметр 500 мм, протяженность 1136 км, восемь перекачивающих станций, четырнадцать многониточных подводных переходов) и его Западном продолжении.

Результаты всесторонних исследований, посвященных транспортированию темных нефтепродуктов в потоке светлых нефтепродуктов [15], использованы в созданной впервые системе контейнерного трубопроводного гидротранспорта (КТГТ) Кириши— Ленинград и в промышленных экспериментах по транспортировке высоковязкой северной термонефти в полиэтиленовых оболочках-контейнерах по нефтепроводу Уса — Ухта.

Результаты опытпо-конструкторских исследований и разработок реализованы в конструкциях эластичных оболочек-разделителей [18], оболочек-скребков [20, 21, 22], оболочек-контейнеров [32, 35], а также в устройствах для их запуска в трубопровод [23, 30, 34], пропуска через пормежуточные перекачивающие станции [28, 31] и приема [24, 26], выпускаемых серийно ПО Салаватнефтемаш»; в шиберных задвижках [27], аппаратуре контроля тепловой изоляции (АКТИ) [25], аппаратуре обнаружения средств очистки (АОСО) [29], устройстве для перекрытия трубопровода при аварийных и ремонтных работах [33] и других видах трубопроводного оборудования.

Экономическая эффективность. В результате промышленного использования новых технологий, основанных на многоцелевом использовании эластичных оболочек, и новых конструкторских разработок, согласно подтверждающим документам по состоянию на 1 января 1989 года, получаемая экономия превысила 10 млн. рублей, в том числе:

— на нефтепроводах благодаря применению новой технологии очистки и профилактики, предотвращающей образование отложений с использованием новых видов оборудования — 2,7 млн. рублей;

— на нефтепродуктопроводах благодаря применению новой технологии удаления опрессовочной воды и окалины, а также последовательной перекачки с оболочками-разделителями и новых видов оборудования — 0,230 млн. рублей;

— на газопроводах благодаря применению новой технологии удаления газоконденсатных скоплений и профилактики посредством эластичных сферических оболочек с использованием новых видов оборудования—8 млн. рублей.

Апробация диссертации. Результаты научных исследований и конструкторских разработок обсуждались и были одобрены на конференциях, научных семинарах и совещаниях начиная с 1970 года, в числе которых:

— научно-технический семинар «Трубопроводный контейнерный транспорт» (г. Москва, 11 —12 мая 1978 г.);

— научный семинар «Контейнерный гидротранспорт грузов по магистральным трубопроводам » (г. Москва, 23—27 июля 1979 г.);

— Всесоюзная научно-техническая конференция «Теория и практика проектирования и эксплуатации разветвленных нефтепродук-топроводов» (г. Волгоград, 19—20 октября 1982 г.);

— Всесоюзное совещание «Контейнерный трубопроводный транспорт» (г. Новополоцк, 30 мая — 2 июня 1984 г.); а также обсуждались и были одобрены на межкафедральных научньъх семинарах в МИН Г имени И. М. Губкина 26 апреля 1985 года и 25 мая 1989 года.

Оценка отдельных результатов. Исследования и разработки, связанные с многоцелевым использованием эластичных оболочек на трубопроводном транспорте, удостоены двумя- премиями имени И. М. Губкина в 1967 и 1975 годах. За создание оболочек и внедрение их в производство и эксплуатацию, за разработку и внедрение технологии последовательной перекачки с оболочками-разделителями, за создание и внедрение в эксплуатацию новых видов трубопроводного оборудования автор награжден пятыо Золотыми и одной Серебяной медалями ВДНХ СССР.

Публикации. Основные положения диссертации, выводы и рекомендации опубликованы в 57 работах, из которых 22 работы общим объемом более 25 печатных листов опубликованы автором лично. Кроме того, исследования технологии последовательной перекачки со сферическими оболочками-разделителями и конструкторские разработки новых видов оборудования изложены в книге «Оптимизация последовательной перекачки» (М.: Недра, 1979).

Изобретения. По теме диссертации по состоянию на 1 июля 1989 года получено 63 авторских свидетельств СССР, одно авторское свидетельство ЧССР и один патент ГДР. Более 40 изобретений использованы в технологиях и конструкторских разработках по вопросам, исследованным в диссертации. Из них только шесть изобретений, принадлежащих автору лично, применяются с годовым экономическим эффектом, превышающим 3 млн. рублей.

Объем диссертации. Диссертация состоит из предисловия, шести глав, выводов и рекомендаций. Написана на русском языке на 291 листе машинописного текста, содержит 107 рисунков на 68 листах и 30 таблиц. Диссертация снабжена перечнем принятых обозначений и единиц измерений на 9 листах, списком литературы на 26 листах, содержащим 259 наименований, из которых 209 — па русском языке, а также 29 приложениями на 78 листах.

В первой главе дан анализ технологий и технических средств, применяемых на трубопроводном транспорте для очистки трубопроводов, последовательной перекачки, гидротранспортировки грузов и диагностики линейной части. В настоящее время для очистки трубопроводов применяют в основном жесткие и полужест-

кие механические средства — поршни, скребки и т. п., которые пропускают по трубопроводам за счет энергии потока жидкости или газа. Удаляемые отложения и пробки вместе со средствами очистки извлекаются из трубопроводов, что, как правило, приводит к потерям перекачиваемой жидкости или газа и загрязнению окружающей среды. Кроме того, жесткие и полужесткие средства очистки не могут пройти через участки трубопроводов с большим коэффициентом сужения, повороты под прямым углом и другие местные сопротивления.

Для диагностики линейной части трубопроводов применяют различные дефектоскопы (фиксирующие увеличение магнитного поля рассеяния на поврежденных участках, измеряющие толщину стенки труб с помощью ультразвука). Для перемещения дефектоскопов применяют поточные средства типа жестких и полужестких поршеней и манжетных разделителей. Обязательным условием для пропуска дефектоскопов является обеспечение идеально цилиндрической формы трубы. Это условие соблюдается при выполнении трудоемкости и дорогостоящих подготовительных работ, включающих неоднократный пропуск калибров.

Технология последовательной перекачки прямым контактированием вполне приемлема в тех случаях, когда скорость потока достаточно высокая и в зоне контактирования различных жидкостей не происходит значительного смесеобразования. Однако почти на каждом нефтепроводе и нефтепродуктопроводе имеются участки, на которых прямое контактирование перекачиваемых различных жидкостей приводит к значительному смесеобразованию. К ним относятся самотечные участки (Стальной Конь — Брянск, горный участок в Карпатах иефтепродуктопровода Куйбышев — Пенза — Брянск и его Западного продолжения), а также боковые отводы, при включении которых скорость потока в магистрале снижается, что способствует смесеобразованию.

Для сокращения смесеобразования применяют специальные разделяющие средства — разделители. Если разделители имеют жесткую конструкцию, то они не могут преодолеть местные сопротивления в трубопроводе, указанные выше, и оказываются неприемлемыми. Жидкостные разделители и гелевые пробки оказались неприемлемыми из-за технических трудностей, возникающих при помещении их в зону раздела двух жидкостей, а также из-за потери гелевыми пробками тиксотропных свойств, если диаметр трубопровода более 200 мм.

В мировой практике широко используется гидравлический трубопроводный транспорт угля, руды, поташа и др. Однако этот вид транспорта оказался неприемлевым для транспортирования нефте-битума, нефтемасел и смазок, а также других нефтегрузов. Между тем необходимость в использовании трубопроводного гидротранс-

порта для транспортирования широких категорий нефтегрузов, в том числе высоковязкой термопефти, в изолированном от несущего потока состоянии, привело к идеи применения для этой цели специальных контейнеров. Однако предложенные Канадским научно-исследовательским центром металлические и неметаллические капсулы-контейнеры оказались непригодными по целому ряду причин. Одной из этих причин является высокая стоимость их производства и эксплуатации.

Общими недостатками поточных средств, имеющих жесткую конструкцию, число которых превышает 200 видов, являются:

— разовое или малократное использование вследствие быстрого износа от контактирования с шероховатой поверхностью трубы, а также износ самой трубы;

— отсутствие необходимой мобильности при выполнении срочных технологических операций;

— высокая стоимость изготовления и эксплуатации.

В результате выполненного анализа определены основные недостатки применяемых технологий и технических средств и сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе изложены основы конструкций эластичных сферических оболочек. Каждая оболочка представляет собой толстостенную, в ряде случаев многослойную сферу, в полость которой через обратный кпалан можно заливать или закачивать рабочую жидкость-наполнитель [20, 21]. По сравнению со скребками, разделителями, поршнями и другими поточными средствами, имеющими жесткую конструкцию, эластичные сферические оболочки обладают рядом преимуществ;

— способность проходить практически по любым трубопроводам, включая оборудованные пеполнопроходпой запорной арматурой; состоящие из труб с разным внутренним диаметром, соединенных на подкладных кольцах и газопрессовым способом; имеющие повороты под прямым углом; включающие участки с большим коэффициентом сужения и т. д.;

— низкая стоимость и трудоемкость при производстве и эксплуатации;

— возможность многократного использования при восстановлении первоначального диаметра путем подкачки рабочей жидкости в полость;

— пригодность для производства на специализированном предприятии и в местных условиях;

— способность деформироваться при возникновении непреодолимых препятствий, что исключает возможность закупорки трубопровода.

Указанные преимущества позволяют применять оболочки в различных технологических процессах, в том числе: в качестве

средств очистки трубопроводов [8, 20, 21, 22], разделителей для последовательной перекачки [18], носителей лоточных приборов [29], устройств для перекрытия трубопроводов при ремонте [33] и др.

Для многоцелевого использования оболочек потребовалось решить ряд специальных задач и на основании полученных решений разработать методики, позволяющие определять оптимальные размеры оболочек, устанавливать их механические свойства и динамические характеристики. Ниже приведены решения этих задач.

Для определения количества жидкости, закачиваемой в полость оболочки для увеличения ее диаметра до заданной величины, рекомендуется воспользоваться формулой:

АР 2ДУ

Ооб яВгоб ' (1)

где АО — приращение диаметра оболочки; 00б — наружный диаметр оболочки; ДУ — избыточный объем жидкости в полости оболочки.

Поскольку оболочка имеет многослойную конструкцию со сложной деформацией, необходимые экспериментальные исследования были выполнены па специальной установке [19]. В результате установлено, что зависимость, связывающая приращение диаметра оболочки и объем закачанной в ее полость жидкости имеет линейный характер и соответствует расчетной формуле (1) [9].

Эффективное использование оболочек в различных технологических процессах зависит от наружного диаметра и, следовательно, от ширины контактного кольца, образуемого оболочкой с внутренней поверхностью трубопровода. Если начальный наружный диаметр больше внутреннего диаметра трубопровода, то ширину контактного кольца рекомендуется определять по формуле:

Як= 0,94)/Ъоб Фоб — 00б). (2)

Если же начальный наружный диаметр оболочки меньше внутреннего диаметра трубопровода, то ширину контактного кольца рекомендуется определять по формуле:

Лк=1,72АУ/0^б. (3)

Для получения формулы (3) использована зависимость:

Як __ Кк

-3—ДУ, (4)

Эоо V

об

линейный характер которой определен в результате экспериментальных исследований [6], также выполненных на. установке [19].

Значение безразмерного коэффициента Кк для случая, когда Оо5 = Отр равно 1,72. При этом коэффициент вариации не превышает 4 %.

При использовании оболочек в качестве разделителен необходимо знать их износостойкость, в особенности если нефтепродукто-провод состоит из труб с разным внутренним диаметром, соединенных в произвольном порядке. Износ оболочек в трубопроводах зависит от материала, из которого они изготовлены, физико-химических свойств перекачиваемой жидкости или газа, состояния внутренней поверхности труб, ширины контактного кольца, образуемого оболочкой с трубой, скорости движения и т. д. Ввиду недостаточно глубокой изученности и вследствие отсутствия надежного аналитического анализа исследование износа оболочек теоретическим путем оказалось крайне сложным. Поэтому износ оболочек исследован экспериметальным путем.

Для этой цели использован промышленный стенд [10], состоящий из труб с внутренним диаметром, соответствующим внутреннему диаметру труб на участке нефтепродуктопровода, для которого предназначаются оболочки. Следовательно, промышленный стенд является подобием реального нефтепродуктопровода, а происходящий на стенде процесс износа оболочек подобен реальному процессу износа в пефтепродуктопроводе.

Если пропустить оболочки по трубам разного диаметра в последовательности и на расстояние, соответствующим реальным условиям, то можно определить пробег оболочки, обеспечивающей, например, при последовательной перекачке качественное отделение одного нефтепродукта от другого. На стенде пропуск оболочек осуществлялся в потоке воды, в которой наблюдается более интенсивный износ. Установлено, что пробег оболочки-разделителя РШ-500 (ГОСТ 21 218—75), изготовленной из беизомаслостои-кой резины или полиуретана, в пефтепродуктопроводе, состоящего из труб с разным внутренним диаметром, соединенных в произвольном порядке, не превышает 400 км. После такого пробега первоначальный диаметр можно восстановить путем закачки в полость соответствующего количества рабочей жидкости.

Для практического использования оболочек важно знать перепады давления, которые требуются для страгиваиия их с места и обеспечения движения в условиях стационарной или квазистационарной работы трубопровода. Сопротивление, возникающее за счет сил трения при движении оболочек в трубопроводе, зависит в основном от ширины контактного кольца, упругих свойств оболочек, шероховатости внутренней поверхности труб, вязких свойств перекачиваемой жидкости и т. д. Перепад давления для

страгивания оболочки с места и движения в потоке рекомендуется определять по формуле:

APC=J (5)

Dmp

где J — размерный коэффициент пропорциональности.

В основу этой формулы положена зависимость:

nD2 Як

АРС _JSL=f(v j), (6)

4 Dmp

в которой — коэффициент кинематической вязкости, характеризующий условия трения между оболочкой и трубой; j — факторы, характеризующие сопротивление при движении оболочки (вмятины на поверхности, овальная форма оболочки, неровная поверхность и т. д.).

Зависимость (6) вследствие неопределенности некоторых факторов была исследована в промышленных условиях. Эксперименты выполнялись на трубопроводах разного диаметра и назначения (нефтепроводы, нефтепродуктопроводы, конденсатопроводы, про-дуктопроводы ШФУ и газопроводы). В результате экспериментов установлено, что зависимость линейна по Як/Т)тр. Если подставим данные экспериментов в (5), то получим значения коэффициента пропорциональности J. Для нефтепровода J колеблется в пределах 0,16ч-0,46; для нефтепродуктопроводов, конденсатопроводов и продуктопроводов ШФУ он равен 0,53, для газопроводов — 0,52 [5].

Результаты исследований показали, что для страгивания оболочки с места требуется перепад давления в пределах 0,01ч-0,1 МПа, а для движения в потоке не более 0,08 МПа, за исключением случаев, когда в трубопроводах имеются местные сопротивления [11]. Приведенные перепады давления значительно меньше перепадов давления, которые требуются для тех же целей поточных средств, имеющих жесткую конструкцию.

Эффективное применение оболочек в различных технологических процессах в значительной мере зависит от их скорости движения, которая должна быть близкой к средней скорости потока, то есть необходимо выполнение следующего условия:

^5Е.(зтоби-£--Дх ) < £ с Ax + 3T„eU (7)

ЛРсТоб 4 Rmp ' Ьк ДРсТоб 4 RmP

в котором j.1 — коэффициент динамической вязкости перекачиваемой жидкости; Rmp — радиус трубы; ДРС — перепад давления на оболочке для преодоления сопротивления; t0g .— время движения оболочки; U — скорость потока; Ах — расстояние, на которое

оболочка может отстать от потока или опередить его; е — ширина эквивалентной щели, переток через которую равен сумме перетоков через все щели между оболочкой и трубой.

Исходя из определения е, потребовалось исследовать зависимость е от перепада давления на оболочке при различной ширине контактного кольца. Воспользовавшись результатами исследования представленного в работе графиками, можно определить максимальное и минимальное значение Ак, при которых неравенства еще выполнимы. При сохранении ширины контактного кольца в пределах этих значений в процессе движения оболочки за время т0с> она может опередить поток или отстать от него на величину, не большую, чем заданное значение Дх. Следовательно, если правильно выбрана ширина контактного кольца, то оболочка будет перемещаться в трубопроводе со скоростью, близкой к средней скорости потока.

Для расчета времени движения оболочки по трубопроводу в работе дана методика. Существо методики состоит в том, что участок трубопровода разбивается на отдельные отрезки, состоящие из труб с одинаковым внутренним диаметром, и для каждого отрезка рассчитывается средняя скорость и время движения оболочки.

В результате натурных экспериментов, проведенных на 120-километровом участке нефтепродуктопровода. Воскресенская — Сызрань, состоящего из труб с разным внутренним диаметром, соединенных в произвольном порядке на 12 тысячах подкладных колец, установлено, что расчетное время движения оболочек по предложенной методике на 8 минут больше фактического времени, то есть разница менее 0,5%.

В третьей главе изложена оригинальная концепция, существо которой состоит в том, что вместо технологии очистки трубопроводов предлагается технология профилактики, предусматривающая периодический пропуск оболочек, что предотвращает образование отложений и пробок [16]. При такой технологии наблюдаются минимальные энергозатраты на перекачку, отсутствуют потери перекачиваемой жидкости или газа и исключаются нарушения экологии.

Для удаления парафиновых отложений используют различные скребки, конструкции которых рассмотрены в первой главе диссертации. Удаленный парафин извлекается из нефтепровода, что в большинстве случаев приводит к его потере и к загрязнению окружающей среды.

Технология профилактики предусматривает пропуск оболочек по заданной программе, что предотвращает образование устойчивых отложений, а образующиеся неустойчивые отложения легко

удаляются с поверхности трубы и перемешиваются с нефтью, поступающей на нефтеперерабатывающее предприятие. Ключевым вопросом эффективного использования этой технологии является определение периодичности пропуска оболочек.

В решении задачи о периодичности пропуска оболочек используются зависимости, определяющие закон изменения температуры по длине нефтепровода, и учитываются дополнительные эффекты, связанные с учетом тепла трения и теплоты кристаллизации парафина. По фактическим данным, полученным сразу же после очередной очистки нефтепровода, путем решения обратной задачи определяется величина Б, характеризующая термическое сопротивление теплопереходу от нефти в окружающую среду:

5= 1 | Ртр(1 + аоВ!2) ^

а! 2>„П1В12

в которой щ — коэффициент теплопередачи с поверхности грунта в воздух; сц — коэффициент теплоотдачи от перекачиваемой нефти к металлу трубы; ссгр — коэффициент теплопроводности грунта; В[2 — число Био, равное В{2 = а1КТрАгр-

Величина Э, которая практически не изменяется в процессе перекачки нефти, входит в формулу для определения полного коэффициента теплопередачи от нефти в окружающую среду.

-1

Кт

—1

(9)

где к, — коэффициент гидравлического сопротивления; Dj_j , Dj — наружный и внутренний диаметры отложений, трубы и изоляции, rflej=l4-N, а N — число слоев отложений. .

Необходимость в профилактическом пропуске оболочки определяется по толщине отложений парафина. Для этого используются данные режимного контроля па определенный момент времени и находится толщина отложений, при которой расчетная температура нефти в конце очищаемого участка совпадает с фактической. С этой целью применяется уравнение теплового баланса для элементарного отрезка нефтепровода Дх с учетом тепла трения и теплоты кристаллизации парафина в разностной форме:

G[CP+ ■4({1)](ti+1-ti)=gGI1Ax-nKTD„ (ti-toc)Ax (10) или

ti + i =ti-(t1-toc)A + B, где Дх — элементарный отрезок нефтепровода Ax=(xi + 1—xi) ; G — массовый расход нефти; Ср — удельная теплоемкость нефти; toc •— температура окружающей среды; г — скрытая теплота

кристаллизации парафина; ; (У — количество парафина, кристаллизующегося при снижеиии температуры на = Ъ—+ 1 ; д — ускорение свободного падения; I] — гидравлический уклон, равный Г1= /цР2/1,2337^0^ а А и В равны:

яКтРрЛх в= _^Ах__

0[Ср+ *? О,)] 1 [Ср+х50,)]

Расчет величины Б производится в два этапа. Сначала предполагаем, что кристаллизация парафина отсутствует, и Б подбираем так, чтобы в конце очищаемого участка + ] — При этом получаем набор значений температур в точках 1=1 -нгп, несколько отличающихся от истинных. Затем вновь подбираем Б так, чтобы в конце участка 1:т_|_] но уже с учетом тепло-

ты кристаллизации парафина. При этом для вычисления величины $ (<:0) используется набор температур, полученный на первом этапе.

Для чистой трубы величина Р0 известна: 00=Отр. Если Б определена, то можно установить фактическую толщину отложения парафина в любой момент времени. При этом полагаем, что на наружной и внутренней образующей трубы откладывается слой парафина и внутренний диаметр трубы уменьшается, причем величина неизвестна.

■ Используя уравнение (10), производим расчет точно так же, как при определении величины Б, но величина Б в уравнении (10) определена, а величину Р0 необходимо определить.

Предложенный расчет реализуется в виде программы для ЭВМ, приложенной к диссертации. В зависимости от температуры в конце очищаемого участка толщина отложений парафина будет различна. Выполненный расчет для нефтепровода Сургут — Полоцк диаметром 1000 мм показал, что при температуре 308 К толщина отложений составляет 1 мм, а при 314 К — 64 мм.

Для применения технологии профилактики в практике рекомендуется оборудовать нефтепроводы устройствами для запуска оболочек [2, 23] и последующего их приема [26]. Эти устройства серийно производит ПО «Салаватнефтемаш».

Применяемые в настоящее время технологии и технические средства для очистки газопроводов от скоплений жидкости предусматривают либо продувку струей газа в атмосферу, либо, если газопровод оборудован полнопроходной запорной арматурой, удаление этих скоплений происходит очистными средствами, рассмотренными в первой главе.

Предлагаемая технология профилактики может применяться для газопроводов, оборудованных неполнопроходной запорной

арматурой и включающих участки с большим коэффициентом сужения. Технология предусматривает периодический по заданной программе пропуск оболочек. При этом незначительные скопления жидкости перемещаются в потоке газа до газоперерабатывающего завода, исключаются потери газа и газоконденсата, а также отравление окружающей среды.

В методике учтены два случая: газовая фаза в скоплении жидкости отсутствует; газовая фаза содержится в скоплении жидкости. В предлагаемой методике расчета использованы формулы для нахождения эквивалентной шероховатости внутренней поверхности газопровода, определения расхода и коэффициента гидравлического сопротивления. Методика расчета состоит в следующем. Определяется давление в конце очищаемого участка для первого случая. Давление на оболочке слева (см. рис. 2) будет:

+Р' об = 'п) 2 - (-^Цг)2 е°'2 А ~ • (11)

пО 3'

справа:

"Р'об=+Р'об — ЛР0б, '(12)

а длина пробки скоплений жидкости для первого случая равна:

1Л„ = 4(У, + У2)/я1^; (13)

где Р'в — давление в точке В при вытеснении пробки в первом случае определяется по формуле для нахождения величины шероховатости; Рт|п — минимально допустимый расход газа; п — численный коэффициент, зависящий от принятой системы единиц; Д — относительная плотность газа по воздуху; Тср — средняя температура; Ъ — коэффициент сжимаемости газа; Ь2 — длина второй части очищаемого участка газопровода; Ьск — длина пробки скоплений жидкости; е — эквивалентная шероховатость;

— диаметр трубы на второй части участка; Уг — объем газоконденсата во второй части участка; ДР0г> — перепад давления на оболочке.

Во втором случае оболочка вытесняет скопления жидкости, в которой содержится газовая фаза, из третьей части участка от точки С до точки Б. В этом случае давление на оболочке будет:

+Р ¡б=1/Л(Р с )2 - ) 2 А Тср 2 (и - ь ¡к ), (14)

пБ"

2

справа:

~РоПб =+Роб (15>

2 13

шг

к

тъ

Б

)) /

ЦкОНТРОЛАБР^

Ва

5

/

о

сх

т

?

.х

/

13

-Ш

2.

13

т

Рис.. 2. Технологическая схема профилактического пропуска оболочек:

I - устройство для последовательного запуска оболочек; 2 - эластичная сферическая оболочка; 3 - отсекатель; 4 - под-зешая часть газопровода; 5 - подводная часть газопровода; 6 - скопление жидкости; 7 - устройство для приема оболочек

а длина пробки скоплений жидкости для второго случая:

ЬСк =4(У, + У2 + Уз)/лОз

Давление в точке Р для второго случая определяется по потери давления при вытеснении скоплений жидкости, в которых содержится газовая фаза. Учитывая результаты исследований пробкового течения газожидкостной смеси в газопроводах, полученные Г. Э. Одишария, В. А. Мамаевым и др., перепад давления равен:

я„,а2ь"ск(1-л)[л(1 -«)+«]

АР =-

20зР з р

1 +

В

Рраб +

1

рао

+

1

а Б

Входящие в формулу (17) величины равны:

1 — 11 а+ 1-1(1—а) Рз =_1; Б =_!_; а = Б'____ А =

(17)

Л(1

11 игят

ср

в=

Г) (1 — а) +а

а • а

где г] — отношение массового расхода газа к жидкости, г^Ог/вь лс.м — коэффициент гидравлического сопротивления для смеси:

где Исм =

Лсм —

4

1

•ф

1-р

а.

+

0,067

а,

158

Исм

+

2е Рз

0,2

пОз 4 [.ц ц2

а а определяется по формуле:

а= К„ |1 — ехр(—4,4 \ Ргсм/Рга)],

¡г

в которой к ,, = (1+4,5[Г) —0,14/(1 °'15 .

а Рга — автомодельное число Фруда, в котором истинное газосодержание ф зависит от объемного расходного газосодержания р.

Если отношение вязкости газа к газоконденсату ц= рг/рь то

при ц<0,001 Рга=1150^79;

^<0,001 Рга= 9,8(л0,1.

а

Для реализации методики расчета предложена программа для ЭВМ, приложенная к диссертации.

Для эффективного промышленного применения технологии профилактики магистральных газопроводов и морских газопроводных систем рекомендуются новые виды оборудования: устройства для запуска оболочек [34] и их приема [26], специальные износостойкие многослойные оболочки [20], линейные сигнализаторы для контроля за их движением и др.

При перекачке светлых нефтепродуктов происходит загрязнение их механическими примесями, являющимися продуктом коррозии внутренней поверхности нефтепродуктопроводов. Исследования, выполненные на нефтепродуктопроводе Куйбышев — Пенза — Брянск и его Западном направлении, показали, что после каждого пропуска оболочек и других средств очистки в камерах для их приема остается масса механических примесей. Эта масса состоит из частиц размером от 25 до 200 мкм. Более мелкие частицы размером от 5 до 25 мкм, находясь во взвешенном состоянии в нефтепродуктах, уносятся потоком.

Чтобы предотвратить загрязнение нефтепродуктов механически примесями, рекомендуется периодически пропускать эластичные сферические оболочки по нефтепродуктопроводам. В отличие от других средств очистки, имеющих жесткую конструкцию, оболочки благодаря упругим свойствам и давлению жидкости в полости контактируют с очищаемой поверхностью трубы по всей окружности. При таком положении оболочка не только удаляет окалину и ме-таллоотслоение с поверхности трубы, но и полирует ее, замедляя, таким образом, процесс коррозии.

Установлено, что мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в перекачиваемых нефтепродуктах, повреждают торцевые уплотнения насосов. Поэтому возникла необходимость улавливать их из потока. С этой целью предложены две конструкторские разработки, в которых используется эффект снижения скорости, при котором частицы начинают выпадать из потока. Первая разработка представляет собой несколько вертикальных успокоительных патрубков, установленных на устройстве приема оболочек и других средств очистки. Суммарная площадь проходного сечения в этих патрубках значительно больше площади проходного сечения основной трубы, в результате чего скорость потока резко снижается.

Промышленные образцы таких устройств [28, 31] эксплуатируются на перекачивающих станциях «Сызрань», «Пенза», «Языково» и др.

Вторая разработка использована в так называемом отстойнике [36], в котором наряду с эффектом снижения скорости потока посредством аксиально установленных магнитных штанг обра-

зуется магнитное поле. При прохождении потока через магнитное поле магнитотропные частицы размером 50 мкм и меньше притягиваются к штангам и друг к другу, а затем оседают.

Отстойник предназначается для эксплуатации на отводах неф-тепродуктопроводов перед АЗС, нефтебазами и наливными пунктами.

Если линейная часть нефтепродуктопровода оборудована запорной арматурой с большим, чем у трубы, проходным сечением, то рекомендуется применять эластичные сферические оболочки, жестко соединенные с двумя полусферами. При такой конструкции оболочка, преодолевая объемную полость задвижки, не задерживается в ней, поскольку полусферы находятся в трубе до задвижки и перемещаются под воздействием потока.

Оболочки с полусферами были использованы в процессе очистки от остатков опрессовочной воды и механических примесей Карпатского горного участка экспортного нефтепродуктопровода.

В четвертой главе изложены результаты научно-экспериментальных исследований и конструкторских разработок, завершившихся созданием новых видов трубопроводной аппаратуры, в числе которых: аппаратура обнаружения средств очистки (АОСО) [29[, аппаратура контроля тепловой изоляции (АКТИ) [251 и опытный образец аппаратуры для дефектоскопии. Для промышленного использования указанной аппаратуры потребовалось решить практическую задачу перемещения поточных датчиков и приборов. Найденное в результате промышленных исследований решение состоит в использовании эластичных оболочек в качестве носителей поточных приборов.

Вместе магнитный датчик и оболочки-носители, входящие в комплект АОСО, обеспечивают эффективное использование аппаратуры во всех случаях, когда необходимо проверить проходное сечение трубопроводов. В течение 1989 года АОСО применялась для проверки проходного сечения и очистки нефтепровода Сургут — Полоцк, продуктопровода ШФУ Западная Сибирь — Урал — Поволжье, экспортного нефтепродуктопровода, пролегающего через Карпаты, керосинопровода Кстово — аэропорт Горький и др.

Совместное применение регистратора падения температуры и оболочки-носителя, входящих в комплект аппаратуры АКТИ, осуществлялось на «горячем» нефтепроводе Узепь — Куйбышев.

Для промышленного применения дефектоскопов требуется предварительная проверка, а при необходимости и восстановление цилиндрической формы трубопроводов с помощью калибров. Это требование объясняется тем, что аппаратура дефектоскопов перемещается в трубопроводе жесткими поточными средствами типа механических поршней и манжетных разделителей. Это об-

стоятельство сдерживает распространение дефектоскопии па трубопроводном транспорте.

Выполненные исследования на нефтепродуктопроводе Кириши — Ленинград обнаружили возможность использования для перемещения блоков аппаратуры дефектоскопа эластичные оболочки в качестве тяговых органов. Высокая проходимость эластичных оболочек, обладающих упругими свойствами, позволяет отказаться от применения калибров и, следовательно, от выполнения трудоемких и дорогостоящих подготовительных работ перед дефектоскопией.

Промышленное использование АОСО и АК.ТИ на нефтепроводе Сургут—Полоцк, продуктопроводе ШФУ Западная Сибирь — Урал — Поволжье, экспортном нефтепродуктопроводе, пролегающего через Карпаты, газопроводах, связывающих промысла с газоперерабатывающими предприятиями, керосинопроводах, соединяющих нефтеперерабатывающие предприятия с аэропортами, и др. позволило повысить надежность и безопасность при эксплуатации.

В пятой главе содержатся исследования, в результате которых выявлена необходимость усовершенствовать последовательную перекачку. Следует напомнить, что еще 29 октбря 1972 года Коллегия Главнефтеснаба РСФСР (ныне Госкомнефтепродукт РСФСР) рассмотрела результаты промышленной последовательной перекачки со сферическими оболочками-разделителями по крупнейшему в Европе магистральному нефтепродуктопроводу Куйбышев— Пенза — Брянск и на основании фактических данных установила, что по сравнению с последовательной перекачкой прямым контактированием количество смеси по участкам сокращается от 10 до 71% [13].

Указанный нефтепродуктопровод не имеет аналога в мировой практике, поскольку состоит из труб с разным внутренним диаметром, соединенных в произвольном порядке на подкладных кольцах и газопрессовым способом. Кроме того, на нем используются конструктивно устаревшие клиновые задвижки, не пригодные для автоматизации процесса раздельной последовательной перекачки.

Однако результаты промышленных исследований показали, что даже на таком нефтепродуктопроводе можно значительно сократить смесь, если оболочки-разделители разместить на границах разделов разносортных нефтепродуктов. Для промышленного применения метода последовательной перекачки с оболочками-разделителями процесс ввода оболочек-разделителей автоматизирован и осуществляется по данным, поступающим от аппаратуры контроля качества нефтепродуктов на потоке [7].

В промышленном масштабе проблема разделения последовательно перекачиваемых нефтепродуктов не разрешена. Наблюдает-

ся порча и потери по этой причине значительного количества углеводородного сырья и нефтепродуктов, а в некоторых случаях возникновение аварийных ситуаций. Так, при переводе нефтепровода Альметьевск—Горький в нефтепродуктопровод удаление остатков нефти и отложений парафина производилось в прямом контакте с дизельным топливом, что привело к порче большого количества этого нефтепродукта. При вводе в эксплуатацию нефтепродукто-проводного отвода Сызрань — Ульяновск опрессовочная вода вытеснялась при прямом контакте с дизельным топливом. В результате оставшаяся в карманах и задвижках вода с наступлением морозов замерзла, что привело к прекращению подачи нефтепродуктов в г. Ульяновск.

На горном участке экспортного нефтепродуктопровода, оставшаяся после опрессовки вода вызвала интенсивный процесс коррозии, что привело к неоднократным нарушениям целостности трубы, а в июле 1987 года к закупорке нефтепродуктопровода перед перевалом Яворник. Кроме того, прямое контактирование нефтепродуктов на этом самотечном участке способствует постоянному смесеобразованию.

В последнее время наметилась тенденция к снижению рабочего давления в нефтепродуктопроводах якобы с целью повышения надежности. В результате образуется большее количество смеси. То же наблюдается, когда из основной линии нефтепродуктопровода производится отбор через отводы на АЗС, нефтебазы и пункты налива.

Использование оболочек-разделителей позволяет значительно сократить количество образующейся смеси, по вместе с тем вызывает дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты. Поэтому возникла необходимость определить, на сколько можно сократить количество смеси при использовании оболочек-разделителей.

Впервые в рамках одномерной модели диффузии процесс смесеобразования при последовательной перекачке с шаровыми разделителями начали исследовать В. И. Черникин, 3. Ф. Каримов и американский исследователь М.-Л. Барретт. В диссертационной работе решены вопросы размещения оболочек-разделителей на границах разделов нефтепродуктов и технологической смеси и исследовано влияние числа оболочек-разделителей на процесс смесеобразования. На каждом разделителе выполняются известные условия баланса массы вещества:

б={с;+! ГО - 1) 1о, Ч - с,[ (I - 1) 1о, Ш=-йА,,-1 (! — 1)1о, 1].

йх

6С,[0 — 1)10, \]

1 = {С (+! [ (1 + 1) 1о, Ч - С,[ (I - 1) 1о, Ш = -ОэфБшр-—

ОХ

где С^х, 1;) — концентрация одного из нефтепродуктов в области между 1 и (I—1) — разделителями; БЭф — эффективный коэффициент турбулентной диффузии; 10 — расстояние между разделителями; qщ — результирующий переток между разделителем и трубой; ¡=1, 2, 3,..., п, где п — число разделителей.

Предположим, что разделители движутся со средней скоростью потока, т. е. д0т = Чоб = Чщ. Расстояние между первым и последним разделителями меньше длины зоны смесеобразования. Поэтому принимается, что разделители имеют значение координаты вдоль оси трубопровода х=0 (это соответствует 1о = 0).

Если сложить почленно левые и правые части равенства (18), то получится:

бО(М)_ 6С2(0,0 _ _бСп + 1 (ОД) _6С(0,1) бх бх бх бх

^-[С п+1 (0,1) - С, (0,1)] = —ОэфБтр

п 1 П+1 4 ' 4 ' 1 бх

(19)

Сравнивая (18) с (19), можно сделать вывод, что несколько оболочек-разделителей ведут себя как один разделитель, переток через который уменьшен в п раз. Такой вывод справедлив и для случая, когда скорость оболочек-разделителей не совпадает со средней скоростью потока, т. е. Яот^Чоб-

Несколько оболочек-разделителей в зоне контактирования различных нефтепродуктов рассматриваются как малопроницаемый экран. Поэтому уравнение переноса принимает вид:

> ацб2С(х,1).

асам) 1 п (X, 1)

-= с-Иоб — Чот)--——

бг Бщр бх бх^

6С2(Х, 1) 1 6С2(х,1) б2С(х,1) -----г --(Чоб — Чот)-;--- =Ь'!,ф-

61 5тр бх бх2

(20)

где С1 = С1 (х, 1) — концентрация одного из нефтепродуктов перед системой оболочек-разделителей; С2 = С2(х, 1) —концентрация одного из нефтепродуктов позади системы оболочек-разделителей; 1*об = Чоб/п — суммарный переток «вперед» через систему оболочек-разделителей; q*oт = qoт/n — суммарный переток «назад» через систему оболочек-разделителей [1, 12].

Если система оболочек-разделителей находится на границе раздела двух жидкостей, то исходя из этого начальные и граничные условия для системы (20) имеют вид:

C,(x, t) = 1; öC,(oo, t)

бх

= 0;

q*o6[C2(0, t) — Gi(0, t)]--Do®STp

q*oT [Q(0, t- C2(0, t)] = -D0(J,STp

Cs(x, t)=0; 6C2(—oo, t) бх

6Ci(0, t) .

6x *

6C2(0,t) бх

= 0;

)

В итоге получено аналитическое решение исходных систем уравнений (19) и (21). Последовательность выполнения расчетов по определению ожидаемого количества смеси изложено в методике [38], которая снабжена программой для ЭВМ.

Для распределения концентрации в зоне контактирования двух жидкостей, отделенных произвольным числом оболочек-разделителей, предложен численный подход, основанный на использовании известного в вычислительной гидродинамике метода сеток с методом прогонки. Сопоставление расчетных данных, полученных на ЭВМ, с фактическими данными последовательной перекачки по пефтепродуктопроводам Куйбышев — Пенза — Брянск и Wood — River — Argo (США) показывает, что расхождения не превышают 4,5%.

В результате промышленных исследований рекомендуется на границах разделов двух жидкостей размещать по две оболочки, а на безнапорных участках не менее трех оболочек, расстояние между которыми должно быть минимальным.

Исследование динамики скачков концентрации показало, что наибольший скачок наблюдается на первой оболочке-разделителе и заметно уменьшается на последующих. Для каждого конкретного случая можно определить оптимальное число оболочек-разделителей, для чего в работе предложен алгоритм и пример его реализации [17].

В результате выполненных исследований представилось возможным расширить промышленное производство и эксплуатацию оболочек-разделителей, в частности па горном участке экспортного нефтепродуктопровода, нефтепродуктопроводных отводах Пенза — Саранск, Орел — Курск, керосинопроводах Новокуйбышевск — аэропорт Курумоч, Кстово — аэропорт Горький, морских газопроводах ПО «Каспморнефтегаз» и др.

Оригинальные конструкторские разработки использованы в новых видах трубопроводного оборудования, предназначенного для последовательной перекачки с разделителями: устройствах для

запуска оболочек-разделителей в трубопровод [23, 34]; устройствах для пропуска их через перекачивающие станции [28, 31] и устройствах для приема [26]; в быстродействующих сварных шиберных задвижках [27] и гасителях гидравлических ударов.

Шестая глава содержит комплекс исследований, посвященных развитию контейнерного трубопроводного гидротранспорта (КТГТ), обладающего большими потенциальными возможностями для решения глобальных проблем транспортной системы страны. КТГТ состоит в транспортировке широких категорий грузов, помещенных в эластичных оболочках-контейнерах, которые перемещаются по трубопроводу благодаря энергии потока жидкости [3].

Впервые резинотканевая оболочка-контейнер, заполненная экспортным дизельным топливом, была пропущена автором по нефтепроводу Тихорецк — Новороссийск летом 1970 года. Каких-либо изменений качества и количества дизельного топлива и нефти не обнаружено.

В последующие годы была осуществлена серия промышленных экспериментов на нефтепроводах «Дружка» и др., где в резинотканевых оболочках-контейнерах, разработанных под руководством автора и изготовленных в ПО «Полимеркоитейнер», транспортировались различные грузы. С 1975 года научно-исследовательская работа сосредоточилась на решении проблемы транспортирования темных нефтепродуктов в оболочках-контейнерах по действующим нефтепродуктопроводам. Результаты явились основанием для включения в программу решения важнейших научно-технических проблем в одиннадцатой пятилетке, утвержденную постановлением ГКНТ и Госплана СССР, комплекса работ по созданию первой в мировой практике системы КТГТ на базе нефтепродукто-провода Кириши — Ленинград для транспортирования в полимерных оболочках-контейнерах тугоплавкого битума.

Для создания промышленной системы КТГТ исследовалась динамика движения оболочек-контейнеров, поскольку это необходимо при определении максимально допустимого количества оболочек-контейнеров, одновременно перемещающихся по нефтепродук-топроводу. Кроме того, были выполнены исследования приемлемых конструкций оболочек-контейнеров, материалов для их изготовления, технологий заливки расплавленного битума в полимерные оболочки-контейнеры и их дальнейшее использование.

Исследованием динамики движения контейнеров в потоке жидкости в трубопроводе занимаются ученые и исследователи во многих странах: Н. S. Ellis, I. Kruger, P. I. Redberger и др. в Канаде; J. Н. Lasarus в ЮАР; Van den Kroonenberg в Нидерландах; М. Татибана и Я. Мицумото в Японии; А. С. Гиневский, М. В. Лурье, В. К. Липский, В. Б. Белоусов, В. М. Карасик, Н. А. Подоба и др. Тем не менее ясности в прикладных вопросах динамики движения

контейнеров нет. Зачастую оказывается, что в публикациях различных авторов результаты не согласуются друг с другом. Поэтому потребовалось провести широкие промышленные исследования.

Исследования движения оболочек-контейнеров в потоке перекачиваемой по трубопроводу жидкости имели три основные цели:

— определить зависимость скорости движения оболочки-коп-тейнера от скорости потока жидкости, соотношения между плотностью оболочки-контепйера с грузом и перекачиваемой жидкости;

— определить перепады давления для страгивания оболочки-контейнера с места и движения в потоке;

— получить фактические данные о характере движения оболо-чек-контеннеров с грузом в нефтепродуктопроводе и их износе.

Для перемещения оболочек-контейнеров требуются дополнительные энергозатраты, связанные с перепадом давления или потерей напора на страгивание их с места и движение в потоке жидкости. Потери напора на оболочке-контейнере слагаются из потерь напора на преодоление местных сопротивлений на торцах оболочки-контейнера, гидравлических потерь в зазоре между оболочкой-контейнером и трубой и др.

Если известны потери напора на одной оболочке-контейнере и резерв напора перекачивающей станции, то можно определить максимальное количество оболочек-контейнеров, одновременно перемещающихся в нефтепродуктопроводе. В работе расчет количества оболочек-контейнеров предлагается выполнить по следующей схеме. По характеристике нефтепродуктопровода без контейнеров находится резерв по пропускной способности и, следовательно, по напору. Допустимое количество оболочек-контейнеров определяется из отношения величины резерва по напору к потери напора при движении одной оболочки-контейнера.

В работе показано, как следует учитывать при расчете максимально допустимого количества оболочек-контейнеров экстремальные условия, которые могут возникнуть в случае внезапной остановки перекачки. В работе предложена методика, алгоритм и пример расчета максимально допустимого количества оболочек-коп-тейнеров, одновременно перемещающихся в нефтепродуктопроводе [14]. В расчете учтено, что после возможной остановки перекачки все находящиеся в нефтепродуктопроводе оболочки-контейнеры сомкнутся вместе и расположатся на восходящей части участка нефтепродуктопровода с наибольшим перепадом высот. Расчет перепада давления для страгивания с места одной оболочки-контепйера рекомендуется производить с учетом ее положения в трубе, изображенного на рис. 3.

Для определения потери напора на оболочке-контейнере при страгивании с места и на подъеме нефтепродуктопровода предложена формула:

АЬоб =

1об

0,1345

1/'

Коо

а —Г

/ 22 (а2 — 1)2 ^ (а2—I)2

+4)

2(а— 1)

X

ПИП

а4

X

и2,

°тш

(а2 — 1):

(22)

в которой Roб — радиус оболочки-контейнера; Ктр — радиус нефтепродуктопровода; а — отношение радиусов нефтепродуктопровода и оболочки-контейнера; Не0т;п— число Рейнольдса, при котором оболочка-контейнер стронется с места; g — ускорение свободного падения; а иот;п = 1?еГтк /2Г?ТР.

Потери напора при скорости перекачки иоп1щ определяются по формуле:

НП = Я

Ьщр и0п11п

2Я

тр

2ё

+ дг,

(23)

где К I

коэффициент гидравлического сопротивления при Ке0

ГП1П

тр

длина нефтепродуктопровода; № — перепад высот.

Если НПдоп — напор, создаваемый перекачивающей станцией при скорости и0т!п , то выражение

АН

доп

= НЦ

ПИП

- Нп.

(24)

соответствует резерву напора, который можно использовать для страгивания оболочек-контейнеров с места. Тогда максимальное количество оболочек-контейнеров, одновременно перемещающихся в нефтепродуктопроводе, равно:

АНдоп/АНоб.

(25)

При вычислении максимально допустимого количества оболочек-контейнеров, одновременно перемещающихся в нефтепродуктопроводе, необходимо учесть относительную плотность, относи-

Рис. 3. Схема расположения в трубе оболочки-контейнера с продольными ребрами:

I - стенка трубопровода; 2 - перекачиваемая (несущая) жидкость; 3 - оболочка-контейнер с продольными ребрами; 4 - продольные ребра; 5 - транспортируемый груз (тугоплавкий битум); 6 - продольный зазор между ребрами

тельный диаметр и длину оболочек-контейнеров, а также вязкость и температуру перекачиваемой жидкости и пр.

В работе предложен алгоритм расчета максимально допустимого количества оболочек-контейнеров с учетом профиля трассы, который реализован в виде программы для ЭВМ. В качестве исходных данных введены геометрические характеристики нефтепро-дуктопровода и полиэтиленовых оболочек-контенйеров, параметры перекачиваемого нефтепродукта, коэффициент трения между оболочками-контейнерами и поверхностью нефтепродуктопровода (по нижней образующей). Установлено, что для страгивания с места одной оболочки-контейнера с битумом требуется 0,01—0,1 МПа, а для движения в потоке жидкости — не более 0,08 МПа.

В результате исследований определены конструкции оболочек-контейнеров, предназначенных для транспортирования тугоплавкого битума в потоке светлых нефтепродуктов и высоковязкой термонефти в потоке легкой нефти.

Исследования, выполненные совместно с В. К. Липским и 3. С. Тиряевой, показали, что для промышленного производства полимерных оболочек-контейнеров можно применять гранулированный полиэтилен ПЭНД и ПЭВД, стойкость которых в среде дизельного топлива и бензина после 47-суточного содержания характеризуется набуханием соответственно 6,9% и 8,5-4-13%.

Промышленные эксперименты ло транспортированию высоковязкой термонефти по пефтепродуктопроводу Уса — Ухта обнаружили стеклование полиэтиленовых оболочек-контенйеров при температуре ниже 20°С, что рекомендуется учесть при создании про-мыленных систем КТГТ.

Приведенный в работе технологический регламент изготовления полиэтиленовых оболочек-контейнеров использован в ПО «Мос-стройпластмасс» при их серийном производстве. Существенно важным условием промышленного применения полиэтиленовых оболочек-контейнеров для транспортирования битума являются полученные в результате длительных исследований технологические и конструкторские решения, использованные в технологии заливки расплавленного битума в полимерные оболочки-контейнеры в ПО «Новополоцкпефтеоргсинтез».

Исследования, выполненные при участии автора в Новополоцком политехническом институте, Ленинградском институте гидротехники имени Б. Е. Веденеева и МИНГ имени И. М. Губкина, адекватно показали, что если в тугоплавкий битум добавить 3% полиэтилена и тщательно перемешать, то получится битумно-поли-мерная композиция, эксплуатационные качества которой намного выше, чем у гидроизоляционного битума лучших марок. На этом основании рекомендуется расплавлять битум вместе с полиэтиленовым контейнером. Эта рекомендация реализована на действую-

щей атомной электростанции, где пропущенные по нефтепродуктопроводу Кириши — Ленинград полиэтиленовые оболочки-контей-церы с битумом были расплавлены на установке Ю. И. Самченко, а полученную битумо-полимерную композицию уложили в качестве гидроизоляционного слоя под атомным реактором.

В результате опытно-конструкторских исследований создана облегченная конструкция оболочки-контейнера, которая представляет собой тонкий полимерный мешок, помещенный в цельнолитой или разборный полимерный каркас.

Главным доводом, отвергающим целесообразность контейнерной транспортировки темных нефтепродуктов по нефтепродукто-проводам, является предположение, что в случае износа оболочек-контейнеров полиэтиленовая стружка, а также содержащийся в ней груз испортят перекачиваемые светлые нефтепродукты со всеми вытекающими отсюда последствиями. Выполненные в этой связи широкие научно-экспериментальные исследования показали следующее.

При существующей скорости перекачки бензина и дизельного топлива по нефтепродуктопроводу Кириши — Ленинград, не превышающей 1,2 м/с, оболочки-контейнеры с относительной площадью сечения 0,91 отстают от потока и изнашиваются в передней части в плоскости, расположенной под углом к оси трубопровода. Это указывает, что оболочки-контейнеры движутся с дифферентом, причем угол наклона и характер износа зависят от их длины. По этой причине высота продольных ребер в передней части оболочек-контейнеров была увеличена, что исключило возможность сквозного истирания.

Потеря в массе оболочки-контейнера, серийно изготовленной в ПО «Мосстройпластмасс» [35] и заполненной 25 кг тугоплавкого битума в ПО «Новополоцкнефтеоргсинтез», после пропуска на расстояние 115 км в нефтепродуктопроводе диаметром 300 мм составляет в среднем 150 г. Исходя из общего количества оболочек-контейнеров, которые нужно пропустить по нефтепродуктопроводу для транспортировки битума за год и массы светлых нефтепродуктов, перекачиваемых за этот же период, концентрация полиэтиленовой стружки в 1 кг дизельного топлива и 1 кг бензина составит соответственно 1,13 и 0,24 г.

Дизельное топливо, содержащее мелкую крошку полиэтилена указанной концентрации, было исследовано при участии автора в Центральном научно-исследовательском дизельном институте. В результате установлено, что полиэтилен даже в измельченном виде в дизельном топливе не растворяется и практически не влияет на его качество.

Многолетние исследования, включая многочисленные промышленные эксперименты по транспортированию в полиэтиленовых

оболочках-контейнерах различных нефтегрузов по пефтепродукто-проводам, а также высоковязкой термонефти по нефтепроводу, проведенные автором и руководимым им коллективом, позволили разработать научные основы и предложить новые технологии для создания и промышленного использования систем КТГТ. Эти основы и технологии использованы в проекте промышленной системы КТГТ, разработанной институтом «Сибгипронефтетранс», и приняты для альтернативного проектного решения, предусматривающего транспортирование термонефти в полимерных оболочках по нефтепроводу.

В результате опытно-конструкторских исследований созданы уникальные конструкции: оболочек-контейнеров [32, 35], двухкамерной установки для запуска в нефтепродуктопровод партий оболочек-контейнеров в циклическом режиме [30], установки для пропуска их через перекачивающие станции и установки приема без прекращения перекачки с отделением и очисткой от несущей жидкости [24].

Технико-экономические исследования позволили определить факторы, характеризующие экономическую эффективность систем КТГТ. Главными из них являются: себестоимость контейнерной трубопроводной транспортировки по сравнению с транспортировкой по железным дорогам и автомобилями, исключение потерь и сохранение качества совместно транспортируемых грузов, безотходная технология при производстве и эксплуатации полимерных оболочек-контейнеров.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате многоплановых исследований разработана новая концепция решения проблемы обеспечения максимальной пропускной способности трубопроводов с минимальными энергозатратами, без потерь и экологических нарушений. В основу положена технология профилактики, состоящая в пропуске по заданной программе эластичных сферических оболочек. Технология обеспечена новыми видами трубопроводного оборудования, которые используются в нефтепроводах, иефтепродуктопроводах и газопроводах.

Разработаны конструкции эластичных сферических оболочек и создана необходимая оснастка для их изготовления в ПО «Каучук» и на других резинотехнических предприятиях. Предложена бензомаслостойкая резиновая смесь, позволяющая использовать оболочки в среде нефтепродуктов.

Важной особенностью технологии профилактики является возможность ее применения в трубопроводах различного назначения, диаметра и технического состояния, включая морские трубопроводы и трубопроводы, пролегающие в гористой местности.

Повышению надежности и безопасности эксплуатации трубопроводов способствует технология диагностики и дефектоскопии, осуществляемая посредством поточных приборов АОСО и АКТИ, перемещаемых по трубопроводам оболочками-носителями, способными преодолевать местные сопротивления, через которые другие поточные средства аналогичного назначения не проходят.

Снижение смесеобразования при последовательной перекачке с оболочками-разделителями, в том числе по нефтепродуктопрово-дам, состоящим из труб с разным внутренним диаметром, достигается при правильном размещении оптимального количества оболочек-разделителей на границе раздела двух жидкостей. Рекомендуется в каждом разделе двух жидкостей использовать два разделителя, расположенных вблизи друг к другу. На самотечных участках число разделителей рекомендуется увеличить до трех. Для автоматизации процесса размещения разделителей в потоке рекомендуется использовать специально разработанные устройства для их последовательного запуска, шиберные задвижки и гасители гидравлических ударов.

Экономическая целесообразность последовательной перекачки с оболочками-разделителями определяется в сопоставлении расходов на осуществление этой технологии с сокращением расходов на реализацию нетоварной смеси, для чего рекомендуется воспользоваться предложенной методикой расчета, включающей программу для ЭВМ.

Для увеличения транспортировки различных категорий нефте-грузов трубопроводным транспортом и соответствующего сокращения перевозки нефтегрузов другими видами транспорта рекомендуется использовать промышленные системы КТГТ. Разработаны конструкции оболочек-контейнеров, которые способны нести груз с плотностью, превышающей плотность перекачиваемой жидкости, и проходить значительные расстояния без критического износа. Разработана технология серийного производства полимерных оболочек-контейнеров, которая использована в ПО «Мосстрой-пластмасс».

Предложена методика расчета максимально допустимого количества оболочек-контейнеров, одновременно перемещающихся в нефтепродуктопроводе с учетом экстремальных условий, возникающих при внезапной остановке перекачки. Предложена безотходная технология, предусматривающая использование полимерных оболочек в виде присадки для улучшения качества транспортируемого битума, которая использовалась на строительстве атомной электростанции.

От промышленного использования технологии профилактики на нефтепроводах и газопроводах Миннефтегазпрома получена в 1989 году экономия 340 тысяч рублей. От использования ее на

экпортном нефтепродуктопроводе годовая экономия составила 25 тысяч рублей. Годовая экономия от сокращения количества смеси при последовательной перекачке нефтепродуктов с оболочками-разделителями но нефтепродуктопроводу диаметром 500 мм и протяженностью более 1000 км составляет свыше 150 тысяч рублей.

Диагностика линейной части трубопровода с помощью АОСО и АКТИ в 1989 году дала экономию в сумме более 200 тысяч рублей. Экономия, полученная от промышленной эксплуатации новых видов трубопроводного оборудования, составляет более 10 млн. рублей в год.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТАХ

1. Шварц М. Э. Переток жидкости через шаровой резиновый разделитель в зависимости от площади контакта с трубопроводом // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1964. № 8. С. 7—11.

2. Ш в а р ц М. Э. Обвязка нефтепроводов для использования шаровых разделителей и сферических скребков: (Обзорная информация). М.: ЦНИИТЭИМС, 1969. 30 с.

3. Ш в а р ц М. Э. Совместная транспортировка различных грузов по трубопроводам. М.: ЦНИИТЭИМС, 1971. 22 с.

4. Ш в а р ц М. Э. О скорости движения эластичных сферических разделителей в трубопроводе при наличии контактного кольца // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1972. № 2. С. 5—8.

5. Шварц М. Э. Перепады давления, необходимые для движения разделителей в трубопроводах различного назначения//Нефтяное хозяйство. 1972. № 7. С. 56—57.

6. Ш в а р ц М. Э. Расчет ширины контактного кольца, образуемого шаровыми резиновыми разделителями с внутренней поверхностью трубопровода//Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1972. № 9. С. 16—19.

7. Ш в а р ц М. Э. Анализ результатов опытной промышленной последовательной перекачки нефтепродуктов с разделителями РШ-500 по трубопроводу, состоящему из труб с разным внутренним диаметром // Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов. 1972. № 12. С. 23—24.

8. Ш в а р ц М. Э. Средства очистки трубопроводов: (Обзорная информация). М.: ЦНИИТЭИМС, 1973, 39 с.

9. Шварц М. Э. Зависимость приращения объема разделителей от объема и давления жидкости, закачанной в его полость//Нефтяное хозяйство. 1972. № 10. С. 56—57.

10. Шварц М. Э. Выбор оптимального начального наружного диаметра эластичных сферических разделителей для трубопроводов с различным внутренним диаметром//Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 1973. № 8. С. 10—15.

11. Шварц М. Э. Преодоление разделителями местных препятствий в трубопроводе//Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 1973. № 2. С. 3—6.

12. Шварц М, Э. Расчет перетоков нефтепродуктов через шаровые эластичные разделители при последовательной перекачке // Транспорт н хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 1976. № 8. С. 4—7.

13. Шварц М. Э. Экономическая эффективность последовательной перс-качки нефтепродуктов с разделителями: (Обзорная информация). М.: ЦНИИТЭИМС, 1974. 16 с.

14. Шварц М. Э. Транспортирование больших партий контейнеров по цсфтспродуктопроводу. Транспортные процессы в полимерных и суспензионных жидкостях: Сб. науч. статей. Минск: Институт тепло- и маслообмена АН БССР, 1986. С. 80—87.

15. Шварц М. Э. Контейнерная транспортировка в нефтепродуктопроводе и влияние износа оболочек-контейнеров на качество перекачиваемых продуктов // Нефтяное хозяйство. 1986. № 8. С. 49—54.

16. Шварц М. Э. Обеспечение максимальной пропускной способности нефтепроводов при минимальных энергозатратах с помощью эластичных сферических оболочек // Нефтяная промышленность. 1989. № 8. С. 4—6.

17. Шварц М. Э., Казак А. С., Дынкин Б. М. Численные расчеты процессов смесеобразования при последовательной перекачке нефтепродуктов с шаровыми разделителями//Энергетика. 1987. № 11. С. 102—104.

18. А. с. 148674 (СССР). Разделитель, помещаемый в трубопровод при последовательной перекачке через него различных жидкостей. Опубл. в Б. И. 1962. № 3.

19. А. с. 175704 (СССР). Установка для испытания шаровых резиновых разделителей. Опубл. в Б. И. 1965. № 20.

20. А. с. 263336 (СССР). Скребок-разделитель для трубопровода переменного диаметра. Опубл. в Б. И. 1971. № 3.

21. А. с. 278318 (СССР). Устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов. Опубл. в Б. И. 1970. № 25.

22. А. с. 359070 (СССР). Скребок для очистки труб. Опубл. в Б. II. 1972. № 35 // Соавт. Белоусов В. Б.

23. А. с. 388167 (СССР). Устройство для последовательного ввода разделителей, скребков и других поточных приборов в трубопроводе. Опубл. в Б. И. 1973. № 28.

24. А. с. 610353 (СССР). Станция приема штучных грузов. Опубл. в Б. II. 1979. № 20//Соавт. Белоусов В. Б., Табахов В. А., Федулов В. В.

25. А. с. 653976 (СССР). Способ контроля состояния тепловой изоляции трубопровода. Опубл. в Б. И. 1984. № 5//Соавт., Мслнк-Шахназаров А. М. Дмитриев В. А., Абрамов Г. А.

26. А. с. 724875 (СССР). Устройство для приема шаровых разделителей. Опубл. в Б. И. 1980. № 12//Соавт. Тулбович В. М., Ясаков 10. Ф., ЗлобинА. Я.

27. А. с. 724863 (СССР). Шиберная задвижка. Опубл. в Б. И. 1980. № 12//Соавт. Тулбович В. М.

28. А. с. 746159 (СССР). Устройство для пропуска через трубопровод разделителей, керебков и других поточных приборов. Опубл. в Б. И. 1980. № 25 // Соавт. Карпачев М. 3., Теньков Н. Ф., Чекрыгин А. А.

29. А. с. 770958 (СССР). Устройство для контроля перемещаемых по трубопроводу объектов. Опубл. в Б. И. 1980. № 38//Соавт. Абрамов Г. А., Цинкер Р. А., Белоусов В. Б.

30. А. С. 749765 (СССР). Устройство для ввода контейнеров в трубопровод гндротранспортной установки. Опубл. в Б. И. 1980. № 27//Соавт. Чекрыгин A.A., Белоусов В. Б., Грабовецкий А. В.

31. А. с. 868234 (СССР). Устройство для пропуска через трубопровод разделителей, скребков и других поточных приборов. Опубл. в Б. И. 1981. № 36 // Соавт. Чекрыгин А. А., Васин В. М„ Савельев Г. П.

32. А. с. 897664 (СССР). Контейнер для транспортирования грузов по трубопроводам в потоке жидкости. Опубл. в Б. И. 1982. № 2.

33. А. с. 1114852 (СССР). Устройство для перекрытия трубопровода. Опубл. в Б. И. 1984. № 35//Соавт. Галюк В. X., Юфин В. А., Белоусов В. Б.

34. А. с. 1158257 (СССР). Устройство для запуска очистных элементов и разделителей в трубопровод. Опубл. в Б. И. 1985. »Ч» 20//Соавт. Тулбовнч В. М., Седых Л. Д., Гердов М. Г., Файн Б. П.

35. А. с. 1174352 (СССР). Контейнер для транспортирования грузов в потоке жидкости по трубопроводу. Опубл. в Б. И. 1985. № 31 // Соавт. Лнп-ский В. К., Троицкий И. Н.

36. А. с. 1509105 (СССР). Отстойник. Опубл. в Б. И. 1989. № 35//Соавт. Скрипаль Ю. Ф., Белоусов В. Б.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНЫ В МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

37. Инструкция на проведение последовательной перекачки нефтепродуктов с разделителями по магистральному нефтепродуктопроводу Куйбышев — Брянск: Утверждена Главнефтсснабом РСФСР 15 ноября 1978 г.//Автор-разработчик М. Э. Шварц.

38. Методика расчета ожидаемого количества сиссн при последовательной перекачке с эластичными сферическими выделителями: Утверждена Госкомнеф-тепродукта СССР 28 мая 1985 г.//Авт^р-разработчик М. Э. Шварц.

Соискатель ///л/ М. Э. Шварц

Л-19850 от 30.10.89 г. Зак. 795 Объем 2 псч. л. Тираж 120 экз.

Типография ГКВТИ СССР